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分子植物育种
(
网络版
), 2010
年
,
第
8
卷
,
第
3
篇
Fenzi Zhiwu Yuzhong (Online), 2010, Vol.8, No.3
http://mpb.
5th
.
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ophiapublishe
r
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o
m
共
7
页，第
2
页
研究背景
张启发院士在《绿色超级稻育种的设想》一文
中提出
“
在不断提高产量、改良品质的基础上，实
现基本不打农药，大量少施化肥，节水抗旱，使水
稻生产实现高产高效，生态文明。
”(
张启发
, 2005)
，
而水稻种植过程中除草剂的大量使用对农田生态
系统和人类生存环境造成巨大危害
(
王大力
, 1998)
。
为了保护环境，促进农业的可持续发展，水稻品种
本身的抑草化感作用已成为当前研究的热点
(
王大
力
, 1998)
。抑草机制是利用植物体的自身防御能力，
没有向系统中引入难降解的化学物质，不会造成环
境污染，其已成为二十一世纪科学家们最重视的农
业研究课题之一
(
林文雄
, 2001)
。
关于水稻材料抑草作用，国外很早就已开展相
关研究。早在
1989
年，
Dilday
等在
1.2
万份材料中发
现，有
412
份材料对沼生异蕊花
(Ducksalad)
、
155
份
材料对耳叶水苋
(Redstem)
具有抑草作用
(Dilday et
al., 1989)
。
Hassan
等研究水稻
-
稗草的化感关系发
现，约有
30
份材料可以控制田间稗草
50%~90%
的生
长，
10
多份材料对异型莎草有抑制作用
(Hassan et al.,
1998)
。
Shibayama
和
Matsuo
通过盆栽试验证明水稻
幼苗对某些杂草具有抑制作用，特别是对鸭舌草的
作用更为明显
(Shibayama and Matsuo, 1996)
。
近年来，国内外在抑草稻研究方面取得了一系
列突破性进展。在资源和品种筛选方面，汤陵华和
孙加祥从近万个水稻种质资源中随机抽取
700
个，
初步筛选出
35
个稻种对白菜生长有抑制作用，表明
水稻种质资源中确实存在具有抑制杂草作用的水
稻品种
(
汤陵华和孙加祥
, 2002)
。阮仁超等
(2005)
研
究不同类型稻种资源对稗草化感潜力差异评价，结
果表明
,
在田间不同类型稻种资源对稗草生长的抑
制效果大小趋势为地方品种
>
选育品种
(
系
)>
引进品
种
(
系
)>
杂交水稻
(
恢复系和不育系
)
。李贵等
(2007;
2008)
在研究中先后发现，栽插密度和水层对水稻化
感品种抑草作用有显著影响，且供试水稻品种对稗
草地下部的抑制效果显著优于对稗草地上部的抑
制效果。贾小丽等
(2007)
对水稻
RILs
群体化感作用
进行评价。
在化感抑草作用的机理研究方面，何华勤等
(2005)
应用差异蛋白质组学方法分析作物化感作用
的分子机理。何海斌等
(2005; 2007)
分析了接近自然
栽培的田间土壤条件下的化感水稻
PI312777
苗期根
系分泌物中化学成分，结果检测到萜类等化合物共
36
个，并发现，强化感水稻品种水稻根系分泌物中
化感物质以非弱极性物质为主
,
极性物质减弱了非
弱极性物质的化感抑草作用。赵艳红等
(2006)
研究
水稻化感品种生理生化特性发现
6
叶期水稻化感品
种化感作用表现最强，不同部位对莴苣根长和苗高
的抑制效果不同
,
依次是：叶
>
茎
>
根，
6
叶期的水稻
化感品种
PAL
活性与其抑制杂草效果密切相关，水
稻化感物质可降低受体稗草体内
SOD
活性。林瑞余
等
(2008)
研究苗期不同化感潜力水稻根际土壤酶活
性发现化感水稻抑制了根际土壤的脱氢酶、过氧化
物酶、多酚氧化酶、脲酶活性、纤维素分解酶活性
,
提高了酸性磷酸酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶、过氧化
氢酶活性。孙小霞等
(2009)
对田间旱育条件下不同
化感潜力水稻的抑草效应分析表明，化感水稻对田
间杂草的控制效果都明显优于非化感水稻。
在评价抑草作用方法上，吴声敢等
(2007)
研究
稗草等杂草种子的休眠性发现，室内常温条件下需
12
个月才能打破休眠，而冰箱中贮存
12
个月不能
完全解除，化学处理往往也只能部分解除休眠，因
而，给直接利用稗草种子研究抑草稻的抑草性能带
来很大的实验误差。成玉富等
(2000)
研究表明，莴
苣种子具有明显的高温休眠特性，在
20
℃
以下发芽
率较高，不存在休眠现象，
25
℃
时才有明显的休眠
现象产生，因而在
20
℃
试验条件下是研究水稻抑草
作用的理想生物检测材料。
Ebana
等
(2001)
利用水稻
幼苗叶片水溶性提取物，建立以莴苣为生物检测手
段的水稻抑草作用研究体系。曾大力等
(2003)
利用
水浸提测试法和莴笋
(
莴苣
)
种子研究抑草稻的抑草
性能，取得较好的实验效果。
本文选用多年田间对比试验筛选出具有显著
抑草性能的抑草稻为试验材料，利用实验室盆栽培
养法，获得叶片提取液、根提取液、根与根系土壤
共同水浸液和非根系土壤水浸液，再分别利用上述
水浸液培养皿滤纸培养法培养莴苣种子，并以蒸馏
水为对照，观察上述溶液对莴笋生长的抑制效果。
该研究初步建立了水稻根与根系土壤共同水浸提
的抑草稻抑草性能的简单、快速、直观的检测方法，